FCC Part25.204-卫星地球站的功率限值

最近手机直连卫星的竞赛持续升温。在整个的卫星与终端通信的网络节点中，地球站始终是至关重要的一环。今天我们接着之前的FCC卫星标准Part 25的学习，来看一下25.204的部分：关于卫星地球站（或地面站）的功率限值，原文如下：

(a)1-15GHz

(a) 在与地面无线电通信服务共享的频段内，除ESV（船载地球站：earth stations on vessels）外，在1-15GHz频段内工作的地面站向地平线任何方向发射的等效同向辐射功率不得超过以下限制，仰角θ大于5°的情况除外：

+40dBW/4kHzbandforθ≤0°； +40+3θdBW/4kHzbandfor0°
        <θ ≤5°< pre>
         

         
这里关键是θ的定义，我们看下面这张图：θ是指从地面站天线辐射中心看水平面的仰角，在水平面以上为正，在水平面以下为负，以度数计算。
         

         
所以地面站的天线辐射角度决定了辐射功率EIRP的限值，通俗地说，如果往上打，在θ≤5°的功率为40dBW，即70dBm/4kHz，并可以随3倍θ（dB） 递增：例如在θ=5°时，功率可以为55dBW=85dBm/4kHz；如果往下打，则功率不可以超过70dBm/4kHz。
         
(b)>15GHz
         
(b) 在与地面无线电通信服务共享的频段内，在15GHz以上频段运行的地面站向地平线的任何方向发射的EIRP功率不得超过以下限值，仰角θ大于5°的情况除外：
         

         
+64dBW/1MHzbandforθ≤0° +64+3θdBW/1MHzbandfor0°
          <θ ≤5°< pre>
           

           
与(a)类似，15GHz以上的地面站，也是天线辐射角度决定了辐射功率EIRP的限值，如果往上打，在θ≤5°的功率为64dBW，即94dBm/4kHz，并可以随3倍θ（dB） 递增：例如在θ=5°时，功率可以为109dBm/4kHz；如果往下打，则功率不可以超过94dBm/4kHz。
           
(c)θ>5°
           
(c) 如果地平线的仰角大于5°，对地面站发射的e.i.r.p.功率不应加以限制。
           
惊讶！上面两条的功率已经不小了，但如果θ大于5°，地面站的功率还可以更高，而且是没有上限！下图总结了 (a)(b)(c)三条的内容：
           

           
不过还有下一条的说明：
           
(d)以能满足信号质量的最低功率发射
           
(d) 只要能提供申请中指出的并经协调协议进一步修正的所需信号质量，每个地面站的传输还是应以最低的功率水平发射。
           
(e)其他特殊情况
           
(e) 中又分为具体下面四种情况。既鼓励固定卫星服务中的地面站上行链路在所需链路性能使用所需的功率发射，同时应要求尽量减少网络之间的干扰，所以可以采取上行链路自适应功率控制或其他衰减补偿方法。
           

(1) 在降水引起的上行链路衰减条件下，频率在10GHz以上（除13.77-13.78GHz，28.35-28.6GHz，29.25-30.0GHz波段）的FSS地面站的传输可以超过电台授权中规定的上行EIRP和EIRP密度限值，增加量不超过晴空传播条件下实际监测的超额衰减量（excess attenuation）的1dB。EIRP功率必须在衰减天气模式消失后尽快恢复正常。
           
对于卫星通信而言，天气往往是一个不可忽略的重要影响因素，让我们来看看不同频率在不同降雨量下的雨衰特性：
           

           
(2) 在13.77-13.78GHz频段向地球静止轨道空间站发射的FSS地面站，EIRP不能超过71dBW，即101dBm/6MHz。在13.77-13.78GHz频段内向非地球静止轨道空间站发射的FSS地面站，EIRP不得超过51dBW，即81dBm/6MHz。可以使用自动功率控制来补偿雨衰，但空间站的功率通量密度不得超过在晴空条件下71dBW或51dBW/6MHz的EIRP发射时的数值。
           

(3) 在28.35-28.6GHz和/或29.25-30.0GHz波段向地球静止轨道空间站发射的FSS地面站可以采用上行自适应功率控制或其他衰减补偿方法。
           

(4)降水导致的上行链路衰减可能会超过20dB。超过晴空传播条件下监测到的实际超额衰减量的这种增加量不得超过1.5dB或监测到的实际超额衰减量的15%（以较大者为准），置信度为90%。除非是：在瞬态期占不超过0.5%的时间，那么在此期间的增加量可以不超过4.0dB。
           
(f)13.75-14GHz
           

(f) 在13.75-14GHz频段发射的固定卫星服务的地面站必须有4.5米的最小天线直径，任何在该频段发射的EIRP应至少为68dBW，但不应超过85dBW。
           

           
98dBm≤EIRP @13.75-14GHz≤115dBm
           

           

            审核编辑：汤梓红